СТУПІНЬ ОКИСНЕННЯ І ВАЛЕНТНІСТЬ Ступінь окиснення — поняття, що характеризує стан елемента в хімічній сполуці та його поведінку в окисно-відновних процесах. Це умовний заряд, величина якого розраховується виходячи з припущення, що всі електрони, які утворюють хімічний зв’язок, повністю переходять до більш електронегативного елемента. Валентність — характеристика здатності атома утворювати хімічні зв’язки. Визначається числом зв’язків, які утворюють даний атом з іншими атомами в молекулі.
СТУПІНЬ ОКИСНЕННЯ І ВАЛЕНТНІСТЬ(на прикладі n2)Електронна формула атома нітрогену: На зовнішньому енергетичному рівні 5 електронів, Три із яких неспарені. У молекулі азоту n2 нітроген утворює три ковалентні зв’язки. Його валентність дорівнює трьом. зміщення спільних електронних пар не відбувається, вони рівновіддалені від ядер обох атомів Тому ступінь окиснення нітрогену нульовий, а тоді як обидва атоми – тривалентні.
визначення ступенів окиснення в бінарних сполуках Для визначення ступенів окиснення у сполуках недостатньо знати можливі ступені окиснення елементів. Для цього слід користуватися певними правилами. Насамперед, принципом електронейтральності:оскільки будь-яка речовина є електронейтральною, то сума ступенівокиснення атомів усіх елементів, з яких складається речовина, має дорівнювати нулю. Наприклад, визначимо ступені окиснення елементів у сульфур(IV) оксиді SO2. В оксидах ступінь окиснення Оксигену завжди дорівнює –2. Отже, для того щоб нейтралізувати заряд на двох атомах Оксигену, в Сульфуру ступінь окиснення має бути +4:
визначення ступенів окиснення в кислотах, гідроксидах та солях Для сполук, утворених більше ніж двома хімічними елементами, принцип електронейтральності також є основним. підхід для визначення ступенів окиснення такий самий, як і для бінарних сполук. Також слід пам’ятати, що в переважній більшості сполук ступінь окиснення Оксигену дорівнює –2, а Гідрогену — +1.
Приклад: Розглянемо, як визначити ступені окиснення трьох елементів, на прикладі калій сульфіту K2 SO3. Ступінь окиснення Калію у сполуках може бути тільки +1, а Оксигену — –2: Оскільки сума зарядів має дорівнювати нулю, то обчислимо ступінь окиснення Сульфуру, розв’язавши рівняння:2 · (+1) + 1 · (х) + 3 · (–2) = 0, звідки х = +4
складання формул сполук за ступенем окиснення елементів Використовуючи ступені окиснення, складати формули бінарних сполук простіше, ніж за валентністю. Складаючи формули, слід керуватися правилом електронейтральності:оскільки будь-яка речовина є електронейтральною, то сума ступенів окиснення атомів усіх елементів, з яких складається речовина, має дорівнювати нулю.
Узагальнення1. складіть формули сполук за ступенями окиснення елементів: а) бром(I) оксид; б) манган(II) оксид; в) станум(IV) оксид; г) ферум(іII) оксид.2. визначте ступені окиснення всіх елементів у сполуках:3. визначте ступені окиснення Мангану в сполуках:4. обчисліть ступені окиснення карбону в сполуках. (візьміть до уваги, що в усіх цих сполуках ступінь окиснення Гідрогену — +1, а Хлору — –1.)5. визначте електронну формулу Хлору в ступенях окиснення: –1, 0, +1, +3, +5, +7.6. Наведіть формули сполук Нітрогену з позитивним і негативним ступенем окиснення цього хімічного елемента.7*. Максимальна валентність та ступінь окиснення оксигену та Флуору відрізняються від номерів груп Періодичної системи, у яких вони розташовані. як ви вважаєте, чим це можна пояснити?